為了深入研究采用人工濕地方法處理循環(huán)海水養(yǎng)殖廢水的可行性及其運行特性,以紅樹林植物秋茄(Kandeliacandel)為濕地植物構(gòu)建耐鹽人工濕地,對循環(huán)海水養(yǎng)殖廢水進行生物處理。

作為一種既能滿足集約化生產(chǎn)需求又不至于污染環(huán)境,符合可持續(xù)發(fā)展要求的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù),工廠化循環(huán)海水養(yǎng)殖被寄予厚望。采用工廠化循環(huán)海水養(yǎng)殖可以降低水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放對環(huán)境的潛在影響,并能較大幅度的節(jié)約占地面積和用水量,同時還具有養(yǎng)殖周期短,產(chǎn)量及產(chǎn)品價格高等優(yōu)點。循環(huán)海水養(yǎng)殖中的廢水處理技術(shù)是該種養(yǎng)殖方式的核心技術(shù)之一。

人工濕地運用于污水處理兼具環(huán)境效益和生態(tài)效益,具有建設(shè)和運行費用低、管理方便等特點。并且由于人工濕地是通過植物-土壤-微生物的綜合作用實現(xiàn)污染物的去除,對于懸浮顆粒物、氮磷等植物營養(yǎng)鹽、溶解性有機污染物、病源微生物等都具有較好的去除效果,因此具有廣泛的適用性。

人工濕地對污水中氮的去除途徑主要是通過基質(zhì)層微生物的硝化、反硝化作用。這與其對有機物去除的途徑相似,同為微生物過程。因此,試驗過程中NH4+-N的去除規(guī)律與COD的也較為相似。經(jīng)過前面17d的啟動階段后,裝置進入穩(wěn)定運行階段,在此階段秋茄人工濕地和無植物人工濕地對NH4+-N的去除率分別在64.3%~72.4%和51.2%~57.5%。秋茄人工濕地的脫氮效率顯著高于無植物人工濕地(P<0.05)。

另外,秋茄人工濕地的基質(zhì)脲酶活性和磷酸酶活性均高于無植物人工濕地,該現(xiàn)象與有機物等污染物的去除規(guī)律相一致。表明秋茄植物的根部對于改善人工濕地的運行效果發(fā)揮了重要的作用。

植物是人工濕地污水處理系統(tǒng)中的重要組成部分,有較多的研究表明,有植物人工濕地系統(tǒng)凈化污水的效果明顯好于無植物人工濕地系統(tǒng)。一方面植物對水中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收可幫助系統(tǒng)提高對氮、磷等物質(zhì)的去除效果;另一方面,更為重要的是,植物的根部通過分泌大量氧氣、氨基酸、糖類、脂多糖、化感物質(zhì)、酶類等成分增強了根區(qū)生物凈化的活力;另外,植物根系在防止人工濕地基質(zhì)層堵塞,改善系統(tǒng)水力條件方面也有明顯的作用。本試驗研究的結(jié)果也證明了這一點,秋茄人工濕地系統(tǒng)的污染物去除率、基質(zhì)酶活性等均明顯高于無植物人工濕地系統(tǒng)。